Festigkeit

استحکام

استحکام به طور کلی به مقاومت در برابر نیروهای خارجی اطلاق می‌شود. بسته به نوع تاثیر نیرو، می‌توان استحکام‌های مختلفی را از یکدیگر متمایز کرد:

  • استحکام ماده (Werkstofffestigkeit)
    این اصطلاح به مقاومت یک قطعه در برابر نیروهای خارجی که بر آن وارد می‌شود، اشاره دارد. بسته به نوع نیروی اعمالی، استحکام کششی، فشاری، خمشی و پیچشی قابل تفکیک است. مقدار استحکام ماده به صورت نیروی وارد شده بر سطح مقطع، یعنی در واحد میلی‌متر مربع (N/mm²)، اندازه‌گیری می‌شود. برای مثال، استحکام فولاد [Stahl] به‌عنوان ماده یراق‌آلات در حدود 300 تا 500 N/mm² است، در حالی که استحکام آلومینیوم [Aluminium] حدود 200 N/mm² و استحکام آلیاژهای ریخته‌گری به‌طور کلی حدود 30 درصد کمتر از آن است.

برای اینکه قطعات یراق‌آلات بتوانند عملکرد خود را بدون تغییر شکل غیرمجاز انجام دهند، باید استحکام کافی برای مواجهه با بارهای وارد شده داشته باشند. کاتالوگ‌های تولیدکنندگان و دفترهای طراحی معمولا اطلاعاتی در مورد استحکام ماده به کار رفته در اختیار می‌گذارند. از طریق عملیات حرارتی و سطحی، می‌توان استحکام مواد را در حد مشخصی افزایش داد. برای مثال، پایه‌های باربری در لولاها و پوشش‌های حفاظتی معمولا تحت عملیات سخت‌کاری قرار می‌گیرند.

  • استحکام شکل (Gestaltfestigkeit)
    این نوع استحکام به شکل‌دهی و هندسه قطعه مربوط می‌شود که در بررسی مقاومت آن نیز در نظر گرفته می‌شود. به طور مثال، یک لوله مقاومت بیشتری در برابر خم شدن نسبت به یک قطعه جامد با سطح مقطع مشابه دارد، یا یک نوار که از طریق آهنگری شکل گرفته، استحکام شکل بهتری نسبت به نوار ساخته شده از فولاد تخت دارد.
  • استحکام درازمدت (Dauerfestigkeit)
    استحکام درازمدت به ویژگی‌های استحکامی در طول یک بازه زمانی اشاره دارد. عمر مفید مورد نیاز یک یراق‌آلات به عملکرد آن و محل نصب بستگی دارد. استحکام درازمدت باید همیشه بیشتر از طول عمر مفروض محصول باشد. این ویژگی معمولا به صورت حداکثر تعداد چرخش‌های مجاز بار (مثلا 109 بار) بیان می‌شود.

با توجه به استحکام درازمدت و استحکام ماده، می‌توان گفت که استحکام اولیه یک پایه باربری در حدود 370 N/mm² ممکن است پس از 106 بار چرخش بار به 100 N/mm² کاهش یابد.